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方程式


铜臭 / 2022-07-16

   一、物质不灭定律

  物质发生化学变化时,起了质的变化,那么量的变化又怎样呢?实验证明,参加化学反应的各种物质(反应物)重量之和,等于反应后生成的各种物质(生成物)重量之和。这个规律叫做物质不灭定律。这是由于化学反应只是各种原子在反应前后的组合不同,而原子的种类和个数是不变的,故化学反应前后物质的总重量也一定是不变的。物质不灭定律是一个基本定律,也是自然界一切变化所遵循的普遍规律。
  二、化学方程式
  为了简明起见,常把实际化学反应中物质“质”和“量”的变化用分子式来表示。例如碳燃烧生成二氧化碳的反应,可用 C+O₂=CO₂表示。这种利用分子式表示化学反应的式子叫做化学方程式或化学反应式。化学反应式应如实表达化学反应的事实,不能任意臆造。
  下面用水的电解为例说明书写化学方程式的大致步骤:
  1.写出反应物和生成物的分子式。根据化学反应事实,写出反应物和生成物的分子式(反应物的分子式写在左边,生成物的分子式写在右边)。如果反应物(或生成物)不只一种就用“+”号将各反应物(或生成物)的化学式连结起来。在反应物和生成物之间划一条横线,如下式: 
  H₂O—H₂+O₂
  2.配平化学方程式。根据反应前后各种元素的原子总数不变(即物质不灭定律)的原则,在各反应物或生成物的分子式前面配上适当的系数,使各种元素的原子数目在式子两边都相等,这叫做化学方程式的配平。
  如在上式中两边氧原子总数不相等,反应前有1个氧原子,而反应后却有2个氧原子,所以应先在水分子式前面配上系数2;然后再核对两边的氢原子数,由于左边两个水分子中含有4个氢原子,因而在生成物氢的分子式前面也应该配上系数2,这样式子两边,氢、氧元素的原子总数就相等了。最后将横线改为等号,并注明反应条件(如温度、压力等)和生成物的状态(气体用↑表示,沉淀用↓表示)。这样便得到完整的化学方程式:

  化学方程式表明了化学反应的事实,根据它不仅能知道反应物和生成物,还能知道它们的分子个数比和重量比。例如氢气和氯气合成氨的化学反应式:

  三、运用化学方程式的有关计算
  由于化学方程式不仅表明了质的转变,而且也指出了量的关系,所以,可以根据化学方程式进行一系列的有关计算。计算时可按下列步骤进行:
  ( 1 )写出并配平化学方程式;
  ( 2 )算出有关物质的重量比;
  ( 3 )设未知数,并写明已知数,列出比例式。
  例1:钢炉给水中的溶解氧可使热力设备中的铁遭到腐蚀,若有48克的氧进入系统中,并全部作用掉,如腐蚀产物按氧化铁 计算,将生成多少克氧化铁( Fe₂O₃)?

  例2:现有200克的氢氧化钠( NaOH),需用多少克98%的浓硫酸(H₂SO₄)和它完全作用生成水和硫酸钠(Na₂SO₄)?
  解:先求出所需纯硫酸的重量,然后换算为含98%浓硫酸的重量。设与200克氢氧化钠完全作用的纯硫酸为x克。

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